Топливный насос высокого давления дизельного двигателя BOSCH

ТНВД Bosh

Группа компаний Bosch является одним из ведущих поставщиков различных технологий в области автомобилестроения. К числу наиболее востребованных видов выпускаемой продукции относятся различные модели ТНВД или топливных насосов высокого давления от Бош, которые используются в дизельных и карбюраторных бензиновых двигателях самых различных автомобилей, включая такие известные в России бренды, как Audi, BMW, Ford, Isuzu, Nissan, Opel, Volkswagen и многие другие. Поэтому нет ничего удивительного в том, что ТНВД Bosch заслуженно входит в число наиболее востребованных и широко применяемых систем и узлов разнообразных транспортных средств.

История создания

Первые модели дизельных двигателей были созданы в 90-е годы позапрошлого века Рудольфом Дизелем. Силовая установка постоянно совершенствовалась, особенно сильным толчком к росту ее популярности стало изобретение топливного насоса высокого давления. Чрезвычайно серьезный вклад в его появление и совершенствование внес основатель концерна Bosch выдающийся немецкий инженер и руководитель Роберт Бош. Именно он создал в 20-е годы модель ТНВД, которая с незначительными усовершенствованиями и доработками активно используется и в настоящее время.

Следствием существенного роста эксплуатационных и технических свойств дизельных двигателей в целом и ТНВД в частности стало увеличение сферы их практического применения. В 50-60-е годы прошлого века силовые агрегаты на дизельном топливе устанавливаются на грузовых автомобилях и общественном транспорте, а в 70-е – на легковые автомобили массовых промышленных серий. Причина популярности дизельных двигателей состоит в сочетании высокого КПД с экономичностью и экологичностью работы. В значительной степени впечатляющие характеристики агрегата достигаются за счет ТНВД.

Очередным шагом, который еще больше расширил сферу применения дизельных двигателей, стало изобретение системы впрыска топлива Common Rail, также сделанное специалистами компании Bosch. Сегодня она используется на подавляющем большинстве выпускаемых транспортных средств, рассчитанных на использование в качестве горючего дизельного топлива. Логичным следствием этого является неуклонный рост продаж ТНВД Bosch, а также различных комплектующих, запасных деталей и частей к топливным насосам высокого давления, выпускаемых группой компаний из Германии. В настоящее время работниками концерна числятся почти 300 тыс. человек, а продукция Бош реализуется в 150 государствах мира.

Особенности и функциональное назначение ТНВД дизельного двигателя

ТНВД Бош выполняется стандартные для подобного узла дизельного двигателя функции. В их число входят:

· подача топлива под давлением к форсункам;

· дозирование горючего, учитывающее определенный водителем автомобиля режим работы;

· определение промежутков между циклами впрыска топлива в камеры сгорания.

Таким образом, именно топливный насос высокого давления отвечает за такие важные параметры эксплуатации дизельного двигателя, как расход топлива, устойчивость самовоспламенения, качество сгорания и т.д. Логичным следствием этого становится важность надежной и долговечной работы ТНВД, которые гарантируются качеством изготовления от Бош.

Важно понимать, что в современных условиях — после изобретения Common Rail, постоянного ужесточения экологических стандартов и стабильно высоких цен на топливо – роль ТНВД в дизельном двигателе еще более возрастает. Поэтому серьезные автомобилестроительные компании предпочитают приобретать и устанавливать топливные насосы от самых надежных и проверенных временем производителей, одним из которых является концерн из Германии Bosch.

Устройство ТНВД Bosch

Группа компаний Бош выпускает различные модели ТНВД. Стандартное устройство топливного насоса предусматривает наличие следующих основных деталей и частей:

· плунжерная пара, которая является главным рабочим узлом любого ТНВД;

· канавки и отверстия для подачи топлива к плунжерной паре;

· кулачковый вал, движение которого осуществляется за счет ремня ГРМ;

· центробежная муфта, которая устанавливается на кулачковый вал;

· толкатели поршня, предназначенные для передачи энергии кулачкового вала плунжеру;

· пружины, назначением которых выступает возврат поршня в исходное положение;

· клапаны нагнетательного типа, задача которых состоит в обеспечении перемещения горючего в правильном для работы дизельного двигателя направлении;

· штуцеры, зубчатые рейки, всережимный регулятор и другие комплектующие ТНВД.

Основным узлом, обеспечивающим работу топливного насоса высокого давления, выступает плунжерная пара. Она состоит из двух элементов. Первый – это плунжер или поршень, предназначенный для перемещения и нагнетания топлива, а второй – гильза или втулка, внутри которой он двигается. Основные требования, предъявляемые к плунжерной паре, состоят в долговечности, надежности и герметичности узла.

Поэтому для производства поршня и втулки применяются высокопрочные стали и современное оборудование, обеспечивающее необходимый уровень обработки и точности изготовления деталей. Как следствие – зазор между элементами плунжерной пары в ТНВД Бош составляет 1-3 мкм. Неудивительно, что данный узел часто называют прецизионным. Термин буквально переводится как «высокоточный» и весьма красноречиво описывает высокотехнологичное изделие.

Принцип работы ТНВД Bosch

Несмотря на определенные различия в схеме работы различных моделей топливных насосов от Бош, можно выделить общий принцип их эксплуатации. Он предусматривает последовательную реализацию следующих этапов:

1. Исходная позиция поршня, располагающегося в нижней части втулки. Обеспечивается действием пружин.

2. Давление на плунжер со стороны кулачкового вала.

3. Перемещение поршня в верхнюю часть гильзы, в процессе которого в пространство над плунжером через каналы попадает топливо.

4. Дальнейшее движение плунжера нагнетает давление горючего, что ведет к срабатыванию клапана форсунок и впрыску топлива под давлением в камеры сжигания.

5. Завершающий этап работы ТНВД, заключающийся в перемещении поршня в исходное положение.

Важной особенностью выпускаемых сегодня концерном Bosch топливных насосов высокого давления выступает наличие большого количества разнообразной электроники. Установка современных датчиков в сочетании с приборами контроля и управления обеспечивают эффективность работы как ТНВД, так и дизельного агрегата в целом. За счет качественной высокоточной электроники достигается уменьшение расхода топлива и повышение качества его сжигания. Как следствие – растет КПД и уменьшается количество вредных выбросов, что крайне важно с учетом действующих в настоящее время экологических стандартов, которые становятся все жестче.

Виды ТНВД от Бош

Важным аргументом в пользу работы с концерном Бош для крупнейших мировых автопроизводителей выступает изготовление различных систем подачи топлива для дизельных двигателей. Речь в данном случае идет о следующих видах выпускаемой продукции:

· оборудование для традиционных систем впрыска топлива, предусматривающих установку ТНВД Bosch VE и VR различных модификаций;

· системы с насос-форсунками, которые устанавливаются на мало и средне литражных легковых автомобилях. Наличие нескольких ТНВД, каждый из которых обслуживает одну форсунку позволяет уменьшить размеры двигателя, повысить эффективность и уменьшить издаваемый в процессе эксплуатации шум;

· оборудование для системы Common Rail, которая заслуженно считается самой популярной на сегодняшнем рынке. Причины ее востребованности очевидны и состоят в сочетании эффективности, экономичности и экологичности работы ТНВД и дизельного двигателя в целом.

Сегодня в каталоге продукции Бош представлены самые разные ТНВД моделей CP1, CP2, CP3, CP4, уже упоминавшиеся VE и VR, а также RP и т.д. Важно отметить, что концерн активно занимается разработкой новых модификаций топливных насосов высокого давления, что позволяет регулярно обновлять и дополнять модельную линейку выпускаемой продукции.

Регулировка, диагностика и ремонт

Любая модель ТНВД от Bosch представляет собой сложный и высокотехнологичный механизм. Качество и эффективность его работы в значительной степени определяются КПД всего дизельного двигателя. Поэтому регулировкой, диагностикой и, тем более, ремонтом топливного насоса целесообразно доверять профессионалам, обладающим как достаточным опытом и квалификацией, так и необходимым для сервисного и ремонтного обслуживания ТНВД оборудованием.

Читайте также  Регулировка клапанов на 402 двигателе газель

Не менее важно отметить, что все настройки ТНВД взаимосвязаны между собой, поэтому любое их изменение может крайне серьезно отразиться на самых разных эксплуатационных и технических параметрах работы топливного насоса. Как следствие – самостоятельная регулировка допускается только в крайнем случае и при очень небольших корректировках в настройках. Намного правильнее при возникновении каких-либо проблем как можно быстрее обратиться в соответствующий сервисный центр, оснащенный необходимым для качественного выполнения работ оборудованием и имеющий штатный персонал достаточной квалификации.

Основания для проведения регулировки и ремонта

Необходимость обращаться в специализированный сервисный центр для регулировки, обслуживания и ремонта ТНВД Бош возникает при выявлении следующих проблем в работе дизельного двигателя:

· заметные перепады или снижение выдаваемой агрегатом мощности. Наиболее частыми причинами в этом случае выступает несвоевременность впрыска горючего или его подача разными по объему порциями;

· рост расхода топлива. Серьезная проблема, причиной которой может стать большой износ деталей ТНВД и двигателя, а также неправильная регулировка электроники, управляющей работой топливного насоса;

· увеличение уровня издаваемого шума или посторонние звуки при запуске и работе двигателя. Чтобы определить характер неисправности в подобной требуется произвести диагностику двигателя и ТНВД на специальном стенде.

Этапы регулировки и обслуживания

Основными этапами сервисного, технического и ремонтного обслуживания ТНВД Бош являются такие:

1. Регулировка цикловой подачи. Позволяет добиться оптимального с точки зрения экономичности и экологичности режима работы дизельного двигателя.

2. Регулировка УОНП. Сложная технологическая процедура, которая может быть выполнена только на современном оборудовании в виде специального стенда.

3. Удаление воздуха из топливной системы. Данная операция выполняется при замене отдельных узлов ТНВД или после длительного простоя транспортного средства, оснащенного дизельным двигателем.

4. Смазка. Предпринимаемые в этом случае действия определяются в зависимости от модели топливного насоса и системы смазки дизельного агрегата.

5. Консервация. Предполагает использование специальных составов, предназначенных для защиты деталей ТНВД от коррозии, а находящегося внутри системы горючего – от загустевания.

Вывод

ТНВД от концерна Бош является одним из самых востребованных в современных условиях узлов, которые устанавливаются на автомобилях и других видах машин и механизмов, оснащенных дизельными двигателями. Популярность продукции группы компаний из Германии объясняется сочетанием высокого качества изготовления, отменных эксплуатационных свойств и разумной стоимости. Дополнительным плюсом ТНВД Bosch является разнообразие выпускаемых моделей топливных насосов высокого давления и их постоянное совершенствование.

ТНВД Bosch

Топливный насос высокого давления относится к самым сложным узлам системы топливоподачи дизельных двигателей.

Принцип работы ТНВД заключается в подаче к цилиндрам дизельного двигателя в определенный момент и под определенным давлением точно отмеренных порций топливной смеси, которые соответствуют данной нагрузке.

В топливных насосах непосредственного действия проходит механический привод плунжера, а процесс момента впрыска и нагнетания проходят одновременно. Во все цилиндры секцией ТНВД подается необходимая порция топливной смеси. Необходимое давление для впрыска и распыления обеспечивает плунжерный насос. В представленной нами статье мы более подробно поговорим об данной детали производителя bosch, а именно рассмотрим такие довольно распространенные вопросы:

  • Где купить ТНВД и комплектующие?
  • Что такое топливный насос высокого давления?
  • Устройство ТНВД;
  • В чем заключается принцип работы ТНВД бош?
  • Устройство рядного ТНВД бош;
  • Как правильно разобрать ТНВД фирмы bosch?
  • Плунжерный ТНВД bosch, его устройство и принцип работы;
  • Принцип работы момента впрыска ТНВД фирмы bosch;
  • Установка ТНВД bosch.

Тнвд bosch

Основная информация о топливном насосе

Итак, в чем заключается принцип работы ТНВД? Принцип работы ТНВД фирмы бош, так же как и момент впрыска ничем не отличается от ТНВД других производителей. Основным элементом ТНВД фирмы бош является плунжерный насос. Топливный насос рассчитан на то, чтоб под большим давлением передавать определенную порцию топлива к двигателю и не допускать две крайности, такие как его недостаток и избыток. Поэтому поломки на которые владелец автомобиля может не обращать внимание или оценивать их как несущественные, могут привести к ремонту дизельного двигателя или полной его замене. Главным критерием, по которому топливные насосы разделяют на типы, является их устройство. Итак, на основании устройства топливных насосов их разделяют на такие типы:

  • Распределительные. Оснащаются форсунками и регуляторами механического типа. Современные моторы оснащаются рядными ТНВД (топливный насос с высоким давлением) с электрическим управлением. Представленный тип насосов считается самым простым, хотя и отличается значительными размерами и весовыми характеристиками;
  • Рядные. Оснащается одной или несколькими плунжерными парами, нагнетающими топливную смесь и распределяющими ее по цилиндрам. Данный тип намного меньше и легче по сравнению с рядными. Хотя такое преимущество приводит к некоторым недостаткам, например, быстрый износ деталей распределительного типа;
  • Магистральные. Как правило, они используются в системе впрыскивания commonrail. Их основной и единственной функцией является нагнетание топливной смеси в рампу. Количество плунжеров колеблется от одного до трех. В данном типе ТНВД также применяются такие детали как шайба или кулачный валик, приводящие плунжеры в действие.

Разборка и установление топливного насоса

Достаточно очевидным фактом является то, что без использования ТНВД подавать топливо к двигателю было бы сложно. Именно поэтому достаточно логично, что такому типу топливного насоса уделяется столько внимания автолюбителей, которые занимаются ремонтом моторов такого типа.

Ремонт тнвд bosch

Самыми распространенными причинами неполадок являются:

  • Применение низкокачественного топлива, а это может привести к поломке топливного насоса. Для ТНВД применяется дизельное топливо, в качестве смазывающего материала для движущихся деталей и плунжерных пар. В случае загрязнения топлива разными примесями теряется смазывающее свойство, а это может привести к неисправности топливного насоса в дальнейшем;
  • Износ топливного насоса;
  • Проблемы с электрической техникой. Неправильное функционирование электроники автомобиля может сказываться на нормальном функционировании остальных систем.

Для того чтобы качественно отремонтировать топливный насос высокого давления, необходимо знать как проводится разборка и установка, когда восстановление ТНВД невозможно и какие детали нуждаются в замене, для устранения неисправностей. Итак, как правильно проводится разборка и установка топливного насоса высокого давления?

  • Открутите 4 винтика на торцевой стороне;
  • Освободите кабель клапана опережения впрыска из-под прижимной пластины;
  • Открутите 3 винтика, которые закрепляют прижимные пластины дозирующего клапана;
  • Снимите дозирующий клапан;
  • Открутите 2 винтика, которые закрепляют клапан угла опережения впрыска;
  • Снимите клапан опережения впрыска;
  • Открутите винтики, закрепляющие так называемые мозги;
  • Отодвиньте мозги и открутите винтики, которые закрепляют датчик положения валика топливного насоса;
  • Снимите мозги вместе с ливером;
  • Установите на метку шкив и запомните расположение валика вместе с дозирующей иглой;
  • С помощью двух плоских отверток, закладывая их попарно-диаметрально за уши, осторожно камеру вместе со штуцерами;
  • Достаньте подшипник и пластинки;
  • Открутите крышку автомата опережения;
  • Достаньте автомат опережения впрыска;
  • Установите поршень опережения так, чтобы во время поворота из него можно было извлечь кулочковую шайбу;
  • Достаньте поршень опережения впрыска;
  • Топливный насос разобран, а его сборка выполняется в обратном порядке.

Bosch VE

ТНВД распределительного типа (VE)

Первый насос VE-типа был выпущен в 1975 году. Данный класс ТНВД применяется в основном на легковых автомобилях и легком коммерческом транспорте. Имеет один плунжер, может поддерживать работу от 2 до 6 цилиндров. Плунжер, двигаясь аксиально – создает давление, одновременно вращаясь – распределяет топливо под высоким давлением по цилиндрам. В корпусе конструктивно объединены несколько систем: Приводной вал, топливоподающий насос, центробежный и всережимный регуляторы, автомат опережения впрыска, механизм коррекции цикловой подачи по давлению наддува или в зависимости от положения над уровнем моря, автомат облегчения старта. Несмотря на весьма обширный список устройств, все они расположены в одном корпусе, довольно малого размера и веса. С 1986 года применяются как механические регуляторы, так и электромеханические. Насосы распределительного типа для двигателей с непосредственным впрыском обеспечивают давление до 700 бар при частоте вращения до 2400 мин-1.

Читайте также  Можно ли залить трансмиссионное масло в двигатель?

Топливоподкачивающий насос
Этот насос лопастного типа служит для подачи топлива из бака и вместе с нагнетательным регулирующим клапаном создает давление, которое возрастает прямо пропорционально частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Насос высокого давления
Насос распределительного типа включает только один плунжерновтулочный комплект для питания всех цилиндров.

Плунжер с регулирующей втулкой: ( а — начало подачи топлива; b — конец подачи топлива)
1 — регулирующая спиральная канавка; 2 — регулирующая втулка; 3 — выпускное отверстие; 4 — регулирующая канавка; 5 — плунжер насоса

Плунжер не только создает требуемое давление топлива во время его рабочего хода, но и одновременно, вращаясь, распределяет его по отдельным выходным отверстиям. Во время одного оборота ведущего вала плунжер совершает количество тактов, равное числу цилиндров двигателя. Ведущий вал вращает кулачковую шайбу и плунжер, с которым она соединена. Выступы на кулачковой шайбе обеспечивают осевое перемещение плунжера и его вращение (распределение и подачу топлива). Насос продолжает подачу топлива во время рабочего хода до тех пор, пока выпускное отверстие плунжера остается закрытым, и прекращает подачу топлива, как только выпускное отверстие совмещается с отверстием в регулирующей втулке. Регулятор определяет положение регулирующей втулки, которая перемещается на плунжере.

Рядный насос с регулирующей втулкой: 1 — плунжер насоса; 2 — контрольная втулка; 3 — управляющий шток регулирующей втулки; 4-регулирующая рейка

Механический регулятор
Шаровая цапфа обеспечивает соединение между регулирующей втулкой и рычагами регулятора, которые, в свою очередь, перемещаются под действием центробежной силы, вызываемой вращающимися грузами с учетом противодействия пружины регулятора. Скоростной режим устанавливается регулированием натяжения пружины рычагом. Регулировочный винт полной нагрузки используется для установки системы рычаг-регулятор для получения максимальной мощности. Могут быть установлены дополнительные пружины для адаптирования к холостому ходу и переходным характеристикам.

Сигнал нагрузки
ТНВД распределительного типа, осна- щенные двухрежимными регуляторами, управляются посредством микровы- ключателя или потенциометра.

Механические вспомогательные устройства
Некоторые из таких устройств управления используются в целях обработки дополнительных рабочих параметров для регулирования количества впрыскиваемого топлива(компенсатор давления во впускном патрубке, гидравлические и механические средства адаптации к полной нагрузке) и для управления закрытием отверстия (начало подачи топлива).

Система впрыскивания топлива с насосом распределительного типа: 1 — топливный бак; 2 — линия подачи топлива; 3 — топливный фильтр; 4 — насос распределительного типа; 5 — трубка высокого давления; 6 — форсунка; 7 — трубка возврата топлива

Гидромеханически регулирующее устройство угла опережения впрыскивания

Устанавливаемое по потоку топлива после подкачивающего насоса, устройство включает нагнетательный регулирующий клапан,который обеспечивает рост давления топлива в линейной зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (1,5. 8 бар). Это давление воздействует через отверстие, регулируемое дросселем, на передний конец подпружиненного плунжера. Тот, в свою очередь, поворачивает роликовое кольцо насоса в противоположном вращению насоса направлении, таким образом, увеличивая опережение начала впрыскивания топлива независимо от частоты вращения коленчатого вала.

Одноплунжерный ТНВД распределительного типа (основная версия): 1 — насос подачи топлива (лопаточного типа); 2 — привод регулятора; 3 — устройство регулирования угла опережения впрыскивания; 4 — кулачковый диск; 5 — регулирующая втулка; 6 — распределительный плунжер; 7 — нагнетательный клапан; 8 — устройство отключения соленоидного управления; 9 — рычажный механизм регулятора; 10 — перепускной дроссель; 11 — механическое устройство отключения; 12 — пружина регулятора; 13 — рычаг контроля частоты вращения; 14 — регулирующая втулка; 15 — центробежные грузы; 16 — нагнетательный клапан ограничения давления.

Отключение работы насоса — механическое (рычаг остановки) или электрическое (соленоидный клапан) устройство отключения прерывает ра- боту дизеля, прекращая подачу топли- ва. Электрический способ широко рас- пространен в легковых автомобилях.

Электронный регулятор (EDC)

Эксцентрично-установленная шаровая цапфа связывает регулирующую втулку насоса VE и соленоидный исполнительный механизм. Угловая установка исполнительного механизма определяет положение регулирующей втулки и с ее помощью активный рабочий ход насоса. К исполнительному механизму подсоединяется измерительный датчик положения (потенциометр или индуктивный измерительный преобразователь). ECU получает различные сигналы от измерительных преобразователей — положения педали управления подачей топлива, частоты вращения коленчатого вала двигателя, температуры воздуха, охлаждающей жидкости и топлива, давления наддува, атмосферного давления и т. п. Он использует эти входные величины, хранящиеся в его памяти, для определения правильного количества впрыскиваемого топлива. Таким образом, ECU изменяет ток возбуждения исполнительного привода до тех пор, пока не совпадут исходные данные и действительные величины для принятого положения рейки.

Электронное управление работой дизеля (EDC) для ТНВД распределительного типа:
1 — топливо подкачивающий насос;
2 — электромагнитный клапан;
3 — устройство синхронизации;
4 — втулка управления;
5 — вращающийся исполнительный механизм с измерительным датчиком;
6 — ECU. Входные/выходные величины:
а — скоростной режим;
b — начало впрыскивания;
с — температура;
d — давление наддува;
е — положение педали газа;
f — возврат топлива;
g — к распылителю

Электронно-управляемое устройство синхронизации
Продолжительность впрыскивания (начало впрыскивания топлива) можно также регулировать путем сравнения действительных и заранее задаваемых исходных величин. При этом сигнал от исполнительного преобразователя, с помощью которого контролируется точка, при которой открывается форсунка, сравнивается с запрограммированной исходной величиной. Электромагнитный клапан изменяет давление, прилагаемое к плунжеру, и с его помощью установку регулирования устройства синхронизации. Сигнал от измерительного преобразователя форсунки, указывающий на начало впрыскивания, сравнивается с данными, хранящимися в памяти. Тактовая частота, используемая для срабатывания электромагнита, модифицируется, пока не совпадут действительная и исходная величины. Преимущества электронного управления с обратной связью: уточненное регулирование цикловой подачи топлива; уточненное регулирование частоты вращения коленчатого вала двигателя; более точный угол опережения впрыскивания топлива. Устройство также может управлять рециркуляцией отработавших газов, контролировать давление наддува, управлять свечами накаливания и обеспечивать связь с другими бортовыми электрическими системами.

ТНВД распределительного типа (насос VE). Он же торцевой насос

Область применения данного типа насосов широка – легковой, грузовой, коммерческий транспорт, трактора, сельхоз техника и другие. Двигатели с данным типом насосов встречаются на 2, 3, 4 и 6 цилиндра с максимальной мощностью на рабочий цилиндр 20 кВт.

Основными производителями насосов данного типа являются фирмы: Bosch (Бош), Zexel (Зексель) и Denso (Денсо), однако существует и малоизвестная Diesel Kiki (Дизель Кики) в дальнейшем он же Zexel и Корейская Doowon , которая в свое время купила лицензию у Зексель на производство этих насосов.

Распределительный ТНВД типа VE поделен на 2 модификации:

  • С механическим управлением;
  • С электронным управлением.

Сначала предлагаю обратить внимание на принцип работы ТНВД распределительного типа (VE) на примере насоса Denso

  1. Топливо накачивается из бака в топливный фильтр подкачивающим насосом (ТННД), фильтр удаляет из солярки воду и грязь.
  2. Далее топливо подкачивается ТННД в корпус насоса высокого давления.
  3. Топливо, находящееся в корпусе ТНВД нагнетается плунжером через нагнетательные клапана в форсунки и впрыскивается в камеру сгорания.
  4. Часть топлива, поступающего на форсунки, используется для их смазки, затем возвращается в топливный бак.
  5. Часть топлива, поступающего в корпус насоса высокого давления используется для смазки насоса и охлаждения его деталей, затем оно возвращается в топливный бак, через отверстие сливного болта
Читайте также  Как измерить компрессию в дизельном двигателе?

Устройство распределительного ТНВД VE Bosch, Zexel

Рассмотрим самые главные узлы одноплунжерного топливного насоса высокого давления распределительного типа (ВЕ). Предлагаю рассмотреть узлы, согласно принципу работы насоса, от насоса подкачки до нагнетательного клапана.

Топливный насос низкого давления (ТННД)

По мере вращения насоса 4 пластины (на фото их видно) закачивают топливо под давлением через фильтр в корпус насоса, по средствам регулирующего клапана давление изменяется в соответствии со скоростью вращения двигателя.

Плунжерная пара (плунжер насоса)

При работе плунжер совмещает вращение с обратно-поступательными передвижениями, тем самым он распределяет подачу дизельного топлива под высоким давлением ко всем форсункам по очереди.

Конструкция плунжера распределительного ТНВД VE:

При вращении ДВС, приводной вал ТНВД вращает кулачковую шайбу вместе с плунжером через муфту с одной и тойже скоростью. Вал топливного насоса вращается в дви раза медленнее чем двигатель.

  • ролики насоса располагаются на роликовом кольце 2;
  • кулачковая шайба 3 постоянно удерживается прижатой к нажимным роликам пружиной плунжера;
  • при вращении кулачковой шайбы (волновой шайбы) 3, кулачки набегают на ролики 2, заставляя плунжер 4 осуществлять возвратно-поступательные движения;
  • в кулачковой шайбе 3, число бугорков на ней (кулачков) кратно количеству цилиндров двигателя;
  • плунжер насоса 4 распределяет топливо последовательно к форсункам за 1 оборот (на примере показан 4 цилиндровый ДВС);
  • возвратно-поступательные движения плунжера насоса используются для забора топлива (канавка 6) и нагнетания его к форсункам под высоким давлением, через паз 8;
  • Количество впрыска и подача (цикловая) регулируется путем изменения положения регулировочной втулки 5, под управлением механического регулятора.

Для наглядности работы плунжера прошу ознакомиться с видео работы задействованных элементов насоса.

Располагаются в подводящих каналах и выполнены таким образом, что всасывают неиспользованное топливо обратно в корпус насоса, чтобы держать подводящие каналы, наполненные топливом. Количество этих клапанов зависит от количества цилиндров двигателя.

Принцип работы нагнетательного клапана ТНВД VE

  • Когда давление топлива возрастает, оно открывает нагнетательные клапана и удерживает их открытыми;
  • Когда впрыск топлива заканчивается, клапана толкаются обратно пружиной;
  • Когда клапана возвращаются в нижнее положение, подводящие каналы перекрываются и топливо засасывается обратно;
  • Давление в трубопроводах, идущих к форсункам, быстро падает, примерно на 20 кг/см2, чтобы предотвратить подтекание топлива из форсунок;
  • В это же время, нагнетательный клапан плотно прилегает к седлу, перекрывая магистраль высокого давления от насоса.

Видео работы нагнетательного клапана

В этой статье мы рассмотрели самые основные рабочие органы ТНВД распределительного типа VE. В насосах данного типа ещё очень много других важнейших механизмах, о которых подробнее расскажем в следующих обозрениях.

Для наглядности количества задействованных элементов внутри насоса данного типа, приложу вырезку из каталога на примере насоса 104746-1342, он же 9460612334

Краткий список насосов BOSCH VE (боквенное обозначение R или L обозначает сторону вращения ТНВД):

Мой дорогой дизель: почему ломаются ТНВД, и как их чинят

С момента окончательной прописки дизельных моторов на легковых автомобилях не только владельцы, но и мастера с небольшой опаской смотрели на это «чудо техники». Да, выигрыш на топливе и на тяге очевиден – но что будет, если мотор сломается? Особенностью всех без исключения двигателей на тяжелом топливе является прецизионность сборки самых ответственных деталей, а также величина рабочего давления – разумеется, если мы говорим о современных моторах. Глядя на нормо-часы в сервисе, касающиеся ремонта и обслуживания топливной аппаратуры, каждый невольно задастся вопросом: «Стоит ли игра свеч?». И да, и нет.

С одной стороны, вы получаете неимоверно производительный ДВС с паровозной тягой и уменьшенным расходом, с другой – необходимость повышенного внимания к качеству топлива, более частой замене топливного фильтра и довольно большим расходам в случае необходимости ремонта или замены элементов системы. Но если первая чаша весов все же перевесила, и вы стали обладателем автомобиля «на дизеле» с системой Common Rail, то стоит посмотреть, как ремонтируются элементы этой системы. Сегодня мы выясним, как выполняется ремонт ТНВД.

Кратко об устройстве

Common Rail : это словосочетание у всех на слуху, и многие даже знают, что это такое. Говоря простым языком, это не что иное, как система впрыска дизельного топлива из общей магистрали непосредственно в цилиндр двигателя под очень высоким давлением (1 600 – 1 800 бар). Некоторые скажут: но ведь дизтопливо уже давно впрыскивается непосредственно, в чем же особенность? Ответ лежит на поверхности, в самом названии: это «единая магистраль».

Раньше, до появления Common Rail, дизтопливо под давлением, создаваемым ТНВД (топливным насосом высокого давления) отправлялось сразу к форсунке, через которую впрыскивалось в цилиндр. В новой же системе насос нагнетает топливо в топливную рампу, которая сама по себе является аккумулятором – а уже от рампы топливо по трубкам подводится к форсункам.

Благодаря подобной схеме получается, что все форсунки имеют в своем распоряжение топливо под одинаковым давлением в любое время и в любом количестве – причем давление это довольно высокое. Оно необходимо для лучшего распыления и, следовательно, смешивания топлива с воздухом, а значит, для более полного сгорания. Все это – звенья цепи, ведущей к повышению эффективности работы ДВС.

Почему нельзя было обойтись без общей топливной рампы? Чтобы ответить себе на этот вопрос, попробуйте надуть до максимального размера воздушный шарик за один присест. Если вы кит, то справитесь без проблем. Если же вы человек, то придется или очень постараться, или просто сделать несколько вдохов и выдохов. Так и здесь: систему питает небольшой насос высокого давления с малыми потерями на трение, но с возможностью накачать 1600 бар в трубку, называемую топливной рампой.

Следующий элемент в схеме – форсунки. В современных моторах они могут быть электромагнитными или пьезоэлектрическими. Вторые, к слову – последнее слово техники в дизелестроении.

Для завершения схематической картины работы Common Rail добавим, что топливо от рампы подается к форсункам, но не запирается в самой рампе, а отводится через сливной канал. По сути, топливо в системе постоянно циркулирует, но как только сигнал «приходит» на электромагнитный клапан, он «открывает» форсунку, и топливо распыляется в цилиндр. Кстати, именно об устройстве и работе форсунок мы поговорим в следующей статье.

Устройство ТНВД

Конструктивно насосы могут быть роторными или, как в нашем случае, плунжерными. Так как в наше поле зрения попал плунжерный насос, и на данный момент он более распространен, то и рассматривать мы будем различные вариации этой конструкции.

Принцип работы предельно прост: подпружиненный плунжер двигается внутри стакана, набирая и выталкивая из полости над ним дизтопливо. Перемещается плунжер благодаря кулачковому валу. Зачастую конструктивно в корпус установлено три плунжера. В полости над плунжером установлены односторонние клапаны на впуск и выпуск. В общем, насос устроен почти как сердце.

Если обратиться к деталям, то можно выделить три типа ТНВД.